Накопление и распределение органических удобрений

Введение

 

Агрохимия – наука о взаимодействии растений и удобрений в процессе выращивания сельскохозяйственных культур, о круговороте веществ в земледелии и использование удобрений для увеличения урожая, улучшения его качества и повышения урожая.

Современная агрохимия – теоретическая, биологическая, и химическая дисциплина, имеющая прямые выходы в практику сельскохозяйственного производства.

Главная задача агрохимии – управление круговоротом и балансом химических элементов в системе почва – растение. Применение удобрений – главным образом вмешательства человека в этот круговорот. Внесение минеральных удобрений позволяет вводить новые количества элементов питания растений, а навоза и других отходов животноводчества и растениеводства, также повторное использование питательных веществ уже входящих в состав предыдущих урожаев. Применение удобрений дает возможность восполнять вынос урожаем питательных веществ и непроизводительные потери их из почвы, вследствие ветровой и водной эрозии, выщелачивание, улетучивание в атмосферу и т.д. Таким образом, не только может поддерживать, но и повышать плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур.

Цель агрономической химии – создание научных условий питания растений с учетом знания свойств различных видов и форм удобрений, особенностей их взаимодействия с почвой, определение наиболее эффективных форм, способов, сроков применения удобрений.

Агрохимия играет важную роль в интенсивных технологических возделываниях сельскохозяйственных культур, в создании оптимальных уровней всех факторов участвующих в формировании урожая, в их наиболее благоприятном сочетании. Получения максимального экономически выгодного урожая базируется на использовании лучших сортов, обеспечении необходимых физических и химических свойств почв, комплексов применения средств химизации в период вегетации растений, своевременном и качественным выполнении всех агротехнических работ.

Агрохимия скрывает общие закономерности процессов взаимодействия факторов среды на урожай конкретных культур. Зная эти принципиальные закономерности специалист может предвидеть в ход их течения в конкретной обстановки при различных сочетаниях факторов среды.

 

 

Общие сведения о хозяйстве

 

Таблица №1

Показатели	Сведения
1. Область 2. Специализация в хозяйстве: Растениеводство Животноводство 3. Площадь землевладения, га всего: из них: пашни, га пастбища, га 4. Поголовье животных: Коровы Лошади Свиноматки Телята Молодняк Приплод 5. Специализация севооборота, занимаемая площадь, га	Специализируется на выращивании культур – зерновых Специализируется на разведении крупного и мелкого рогатого скота. 700 600 100 120 40 70 44 950 53 В хозяйстве один севооборот площадью 600 га, который специализируется на выращивании зерновых культур.

 

Агроклиматическая характеристика района

 

Калужская область расположена на северной окраине Среднерусской равнине возвышенности в лесной зоне. Местность слабо холмистая почвы в основном дерново-подзолистые и суглинистые. Грунтовые воды залегают на глубине 4 метров. Климат умеренно континентальный весной и осенью характерны заморозки. Средняя продолжительность без морозного периода составляет 130 дней. Число дней со снежным покровом составляет 140 дней. Калужская область относится к зоне достаточного увлажнения.

 

Показатели	Сведения
1. Средняя многолетняя сумма осадков; за год, мм за вегетационный период, мм 2. Средняя многолетняя температура воздуха, С за год за вегетационный период 3. Теплообеспеченночть периода вегетации; С (сумма t выше +10С) 4. Запасы продуктивной влаги в почве перед началом вегетации, мм в слое 0 – 20 см в слое 0 – 100 см перед посевом озимых культур в слое 0 – 20 см в слое 0 – 100 см	600 397 4.4 12.5 2065 55 – 60 220 – 240 40 – 50 175 – 200

 

Агроклиматическая характеристика почвы севооборота

 

Схема севооборота

№	Культура	Планируемая урожайность, ц\га	Площадь, га
1 2 3 4 5 6	Ячмень+клевер Клевер 1г Клевер 2г Озимая пшеница Картофель Кукуруза на силос	25 40 35 30 200 400	100 100 100 100 100 100
всего		730	600

 

Тип: полевой

Вид: зернотравянопропашной.

Данный севооборот расположен на дерново-подзолистая супесчаной почве с содержанием гумуса 1.2%. Предварительно можно сказать, что получать планируемый урожай при таком содержании гумуса очень сложно т.к. она малоплодородна. Данная почва относится к классу 3 (методическое пособие по агрохимии).

Баланс гумуса в почве

 

Гумус – это сложный динамический комплекс органический соединений, образующий при разложении и гумификации органических остатков при разложении растений и животных. Решающая роль в его накоплении принадлежит остаткам древесной, кустарниковой и травянистой растительности.

Наибольшие запасы гумуса накапливаются при оптимальном количестве микроэлементов в почве, что характерно для регионов с умеренным гидротехническом режимом.

Гумус представляет собой относительно динамичную составную часть почвы, подвергающуюся количественным и качественным изменениям под влиянием целого ряда факторов, среди которых ведущим является хозяйственная деятельность человека.

Потери гумуса почвами объясняются усилением минерализации органического вещества в результате повышения интенсивности их обработки и степени аэрации. При недостаточном поступлении в пахотный слой пожнивных остатков и органических удобрений, увеличение доли пропашных культур и сокращением многолетних трав и полевых севооборотах, длительным односторонним применением минеральных удобрений (особенно физиологически кислых форм), неполным использованием растительных остатков на удобрение, выжиганием стерни, нередко сжиганием излишков соломы, отчуждением почвенного органического вещества с урожаем, проявлением водной и ветровой эрозии почв.

V – степень насыщенности почвы основаниями. Доля суммы поглощенных оснований (S), выражается в % от емкости поглощения /S+Hr/, называется степенью насыщенности почвы основаниями.

 

Агрохимическая характеристика почвы полей севооборота

Тип и разновидность почвы	Механический состав почвы	Содержание гумуса в, %	Содержание легкогид-ролизуемого азота, мг/кг	pH	S	Hr			мл-на/кг почвы
					мл-экв/на 100 г почвы			V	P2O5	K2O
Дерново-подзолистая	супесчаная	1.2	40	4.5	11		2.9	79.1	60	60

 

V=S/(S+Hr)*100%= 11/13.9*100=79.1%.

 

Вывод: Почва характеризуется содержанием легкогидролизуемого N, низким содержанием P2O5 и K2O. Кислотность высокая, поэтому данная почва нуждается в повышении в ней гумуса, фосфорных и калийных удобрений.

 

Баланс гумуса в севообороте

Культура	Площадь, га	Содержание гумуса в почве		Минерализуется гумуса в год, т на 1 га	Восполн. Гумуса за счет пожнивных и корневых остатков в год, т на 1 га
		%	т/га
Ячмень+клевер Клевер 1г Клевер 2г Озимая пшеница Картофель Кукуруза на силос	100 100 100 100 100 100	1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2	36 36 36 36 36 36	1.0 0.6 0.6 1.0 1.5 1.5	0.4 0.6 0.6 0.4 0.2 0.2
итого	600	7.2	216	6.2	2.4
среднее	100	1.2	36	1.03	0.4

 

Дефицит гумуса равен 1.03 – 0.4 = 0.63 т или 630 кг на 1 га. На поля севооборота вносится навоз, содержащий сухого органического вещества 22% или 220 кг на 1 га. Другие органические удобрения приравниваются к навозу по содержанию органического вещества. Коэффициент гумификации навоза 20%. Следовательно, количество гумуса, образующего от 1т навоза равно: (220*20)/100=44 кг.

Для обеспечения бездефицитного баланса гумуса необходимо вносить в среднем ежегодно на 1 га пашни севооборота 630:44=14 т навоза или соответствующее количество другого органического удобрения – расчетная насыщенность севооборота органическими удобрениями.

Фактическая насыщенность севооборота органическими удобрениями 14.5 т на 1 га.

Обеспечивается фактическое восполнение потерь гумуса за счет вносимых органических удобрений 14.5*44=638 кг на 1 га.

Баланс гумуса: 638 – 620 = 18 кг на 1 га

14.5*875 = 12688 т навоза должно вноситься в севообороте в течении семи лет.

12688:125=101 т навоза нужно вносить в севооборот на предстоящий год.

101 – 51 =50 т/га навоза надо внести в севооборот под картофель, а оставшиеся 51 т/га мы вносим под культуру на силос.

Вывод: Для того чтобы обеспечить бесдифицитный баланс гумуса, мы вносим 101 т навоза на 2 поля севооборота, 50 т навоза мы вносим под картофель, а оставшиеся 51 т навоза под кукурузу на силос.

 

Накопление и распределение органических удобрений

 

К органическим удобрениям относится: навоз, навозная жижа, хозяйственные отходы, зеленое удобрение и т.д. Из всех видов органических удобрений первое место по значимости занимает навоз. Органические удобрения оказывают многостороннее действие на агрономические свойства почвы и при правильном использовании резко повышают урожайность сельскохозяйственных культур. В их составе в почву поступают все необходимые растениям питательные (макро и микро) элементы. В отличие от минеральных, органические удобрения по содержанию питательных веществ менее концентрированные.

Применение органических удобрений, как и минеральных – важнейший способ вмешательства человека в круговорот веществ в земледелии. Внесении навоза, навозной жижи, птичьего помета, фекалий является повторным использованием части тех питательных веществ, которые ранее поглощались растениями из почвы и уже участвовали в создании урожая. При скармливании животным норма из бобовых культур связанный ими азот в значительной степени попадает в навоз. Навоз и другие органические удобрения служат для растений источником не только минеральных питательных веществ, но и СО2.

При разложении в почве этих удобрений выделяется много углекислого газа, который насыщает почвенный воздух и приземной слой атмосферы, в результате улучшается воздушное питание растений.

Внесение органических удобрений на малогумусных, слабоокультуренных дерновоподзолистых почвах – важнейший прием повышения их плодородия. При систематическом применении больших норм органических удобрений происходит улучшение агрохимических показателей почвы (она обогащается гумусом), биологических, физических, химических, физико-химических свойств, водного и воздушного режимов.

Применение органических удобрений, особенно в сочетании с минеральными, создает благоприятные условия для выращивания высоких и устойчивых урожаев различных сельскохозяйственных культур.

Навоз – это отходы животноводства, состоящие в основном из экскрементов животных. Кроме того, в зависимости от конкретных хозяйственных условий в составе навоза может быть подстилка. По этому признаку различают: обычный подстилочный и подстилочный или жидкий бесподстилочный навоз.

Подстилочный навоз состоит из твердых и жидких выделений животных и подстилки. В его составе в среднем около 25% сухого вещества и около 75% воды. На крупных животноводческих комплексах скот содержится без подстилки. В зависимости от технологии навоза здесь получают бесподстилочный навоз, полужидкий, жидкий, а так же навозные стоки.

Компостирование – один из приемов для сохранения, накопления местных органических удобрений. Оно необходимо для сохранения (уменьшения потерь) питательных веществ в одних органических удобрениях при их разложении (навоз, навозная жижа) и усиление доступности для растений элементов питания в составе других (в торфе или в другом инертном материале).

Для компостирования используют навоз, торф, солому и другие отходы и отбросы. Торфонавозные компосты – наиболее распространенный вид компостов. Соотношение навоза и торфа при изготовлении торфонавозных компостов зависит от обеспеченности ими хозяйств, качества компостов и времени года. Существует два основных способа компостирования навоза и торфа в штабелях: послойное и очаговое. Очаговое компостирование навоза и торфа целесообразно для районов с холодной зимой, когда возможно промерзание штабеля.

Приготовление и использование торфяных компостов требует значительных затрат труда и средств. В настоящее время технология производства торфонавозных и других компостов переводится на промышленную основу, что позволит значительно снизить себестоимость этих удобрений.

Накопление навоза в хозяйстве

Вид скота	Кол-во голов	Стойловый период, дней		Выход навоза
				от 1 животного, т.	от всего поголовья, т.
Подстилочный навоз
Коровы	120	200		8	960
Телята	44	200		4	176
Лошади	40	200		6	240
Приплод	53	200		3	159
Всего:					1535
Потери при хранении, %					31
m					475.85
Всего с учётом потерь					1059.15
Бесподстилочный навоз
Свиноматки	70	350	8			560
Молодняк	950	350	4			3800
Всего:						4360
Потери при хранении, %						6
m						261.6
Всего с учетом потерь.						4098.4
Общее количество накопления навоза.
Подстилочных
Бесподстилочных						2523
Всего:

 

Вывод: количество навоза, полученного в данном хозяйстве не хватает для обеспечения севооборота органическим удобрением. Поэтому мы применяем навоз не в чистом виде, а сначала его компостируем.

 

Другие виды органических удобрений

Вид удобрения	Накапливается в хозяйстве, т	Завозится в хозяйство, т	Выделяется для данного севооборота, т
Сапропель	2600	-	2596
Всего:	2600	-	2596

Вывод: для того чтобы обеспечить севооборот органическими удобрениями в резервах моего хозяйства имеется 2600 т сапропеля, который я успешно внесу в качестве органики в мой севооборот.

 

Приготовление компостов в хозяйстве

№	Вид компоста	Компостируемый материал	Сочетание компонентов	Расход на приготовление компостов, m	Выход компоста, m	Выделяется для данного севооборота, m
1	торф	Торф	3	6750	9000
	Навоз подстилочный	Навоз	1	2250
2	Торф	Торф	3	819	1092
	Бесподстилочный	Навоз	1	273
						10092

 

Накопление и распределение органических удобрений в хозяйстве

Виды удобрений	Накапливается в хозяйстве всего, m	Выделяется для данного севооборота, m	Используется в других севооборотах, m
Компосты всего:	10092	10092
В том числе торфоновозной
Торф+навоз: ПОДСТИЛОЧНЫЙ	9000
БЕСПОДСТИЛОЧНЫЙ	1092
ДРУГИЕ ВСЕГО:
САПРОФЕЛЬ	2600	2596	4
ВСЕГО:	12692	12688	4